近日，我國彩虹太陽能無人機成功完成2萬米以上高空飛行試驗，並且具備完全獨立自主知識產權，這使我國成為繼美、英之後，第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術的國家。
彩虹太陽能無人機有“三寶”
最近，西北某機場，天氣晴朗，翼展達45米的彩虹太陽能無人機沿跑道緩緩滑出，並平穩飛離跑道，逐步攀升到2萬米的臨近空間。
在逾15小時的飛行過程中，無人機飛行狀態平穩、姿態可控，有條不紊地按設計航跡飛行，最終實現平穩降落，試飛取得圓滿成功。
載重能力超過國外同類型無人機、關鍵技術實現國產化、在軍民領域有廣泛應用前景……作為中國“智造”的最新成果，彩虹太陽能無人機憑藉超高空、長航時、易保障三大“法寶”，邁向世界先進水平。
為何要發展太陽能無人機？
太陽能飛行器是一種以太陽光能作為能源的飛行器。隨着太陽能新能源領域的發展，太陽能飛行器已經成為世界航空工業重點研究的新興領域。
白天，太陽能飛機依靠太陽電池的光電轉換效應，為動力系統、航空電子設備及任務載荷提供能量，同時將多餘的能量儲存在蓄電池中。夜晚，它再通過蓄電池的電能持續飛行。如果太陽能飛機白天存儲的能量可以滿足夜晚飛行的需要，就能夠實現全年不間斷地持續飛行，若不考慮其部件的壽命，理論上可以永久飛行。
距離地面20—100公里的空域被稱為臨近空間，對於傳統燃料消耗型飛機而言，太過稀薄的空氣，讓發動機功率顯著下降，失去了用武之地，但這裏卻是全身佈滿太陽能電池板的無人機展現優勢的空間。現在世界上通用的高空長航時無人機，大多使用吸氣式發動機提供動力，一遇高空的稀薄空氣，發動機功率會大幅降低，油耗增高，因此，現有燃料消耗型飛機的飛行高度和續航能力很難進一步提高。而以太陽能為動力的飛機，完全可以彌補這些不足，飛得更高更遠。
歷史上的太陽能飛行有哪些？
1917年英國人研製成功了世界上第一架無人機，自此拉開了全球無人機發展和創新的序幕。時至今日，太陽能飛機已經成為世界航空科學發展的前沿，是世界各國技術和產業競爭的重要領域，發展方興未艾，成果迭出，競爭也很激烈。
美國太陽能飛機研製起步較早，1980年便將太陽能飛機項目列入國家計劃，並相繼研製“探路者”“太陽神”等太陽能飛機;作為當今太陽能飛機發展的領先國家，2007年英國“微風”無人機在空中飛行時間達到54小時，飛行高度超過1.5萬米。
而不添加任何燃料、不排放任何污染物，實現環球飛行壯舉的瑞士“陽光動力2號”太陽能飛機更曾廣受關注。“陽光動力2號”以碳纖維為主材料，重量僅有2300千克，與一輛小型汽車相當。在2015-2016年環球飛行期間，最多曾達到118小時不間斷飛行，是世界太陽能飛機發展的重要成果之一。
“彩虹”應用前景如何？
根據發展規劃，彩虹太陽能無人機未來將具備“準衞星”的特徵，作為空中平台，提供持久的數據中繼和4G/5G通信，部分替代通信衞星功能，實現區域全覆蓋的不間斷態勢感知、中繼通信服務。
彩虹太陽能無人機一大應用前景，就是可以建設“空中移動WIFI”基站，為偏遠地區或海島提供較為便捷、廉價和響應迅速的移動通信和互聯網接入服務，避免傳統光纖或微波傳輸的巨大建設、使用和維護成本，降低信息化門檻。
太陽能無人機服務領域還可以拓展到森林資源普查、農業普查、防洪防汛的監測預報、重大地質災害的實時評估與救援等。在發生地震、洪災或森林火災時，還可替代中斷的通信，保持受災地區與外界的聯絡。
太陽能飛機作為全世界競相研發的飛行器，各國之所以願意投入巨資和人才資源，除了其擁有廣闊的應用前景之外，還在於作為前沿科技產品，其技術和產業集成帶動能力相當強大。
依託彩虹太陽能無人機等項目的帶動，並配套研發高強度輕質石墨烯新材料、新型太陽能電池、新型儲能手段等技術和產品，有助於進一步推動中國航空產業的發展。未來我國太陽能無人機還將向超高空、超長航時、大型化、實用化方向發展，前景值得期待。